JP6092881B2 - Filtration unit - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、流体の濾過に関し、特に内燃機関によって取り込まれる空気の濾過を含む自動車両の流体の濾過に関する。 The present invention relates generally to fluid filtration, and more particularly to filtration of motor vehicle fluids including the filtration of air taken up by an internal combustion engine.
周知のように、内燃機関によって取り込まれる空気(または一般に気体)には、通例、典型的には様々なタイプの粉末である懸濁状態の固体粒子がエンジン燃焼チャンバに到達しないように、空気から固体粒子を除いて浄化することが企図される濾過過程が施される。この濾過の段階は、典型的には、内燃機関の吸気管路に沿って、吸気マニホールドと、存在する場合にはターボチャージャーとの上流に位置付けられた特別な濾過ユニットによって実行される。 As is well known, the air (or gas in general) entrained by an internal combustion engine is typically from air so that suspended solid particles, typically various types of powder, do not reach the engine combustion chamber. A filtration process is applied which is intended to remove and purify the solid particles. This stage of filtration is typically performed by a special filtration unit located along the intake line of the internal combustion engine, upstream of the intake manifold and, if present, the turbocharger.
濾過ユニットは、概略的には、通常、濾過ボックスと呼ばれ、かつ、濾過される空気用の入口および濾過された空気の出口が設けられた外側ケーシングと、濾過ボックス内に収納されて、入口から出口に向けて流れる空気を濾過するための濾過カートリッジとを備える。濾過カートリッジは、たとえばセルロースまたはポリマー材料に基づく少なくとも1つの濾過材料要素と、この濾過材料要素のための少なくとも1つの支持板とを備える。支持板は、濾過材料要素が、入口と連通する第1のチャンバ及び出口と連通する第2のチャンバを備えた2つの別個のチャンバに濾過ボックスの内容積を分割するように、濾過ボックスに連結される。このようにして、濾過ボックスの入口から出口に向けて流れる空気は、濾過材料要素を横断するように仕向けられ、濾過材料要素は、懸濁状態の固体粒子を引き留める。固体粒子が濾過材料要素を次第に塞いでいくものと仮定すると、濾過材料要素が過度に目詰まりしたときに濾過カートリッジを取り替えるために、通例、濾過カートリッジを濾過ボックスから取り外すことが可能になっている。 The filtration unit is generally referred to as a filtration box and is generally enclosed in the filtration box with an outer casing provided with an inlet for filtered air and an outlet for filtered air. And a filtration cartridge for filtering the air flowing toward the outlet. The filtration cartridge comprises at least one filtration material element, for example based on cellulose or polymer material, and at least one support plate for the filtration material element. The support plate is coupled to the filtration box such that the filtration material element divides the internal volume of the filtration box into two separate chambers with a first chamber in communication with the inlet and a second chamber in communication with the outlet. Is done. In this way, air flowing from the inlet to the outlet of the filtration box is directed across the filtration material element, which retains suspended solid particles. Assuming that the solid particles gradually plug the filter material element, it is usually possible to remove the filter cartridge from the filter box in order to replace the filter cartridge when the filter material element becomes excessively clogged. .
このタイプの濾過ユニットに関する主な必要性の1つは、経時的に高い濾過能力を維持し、すなわち、高有用寿命を保証することができ、ひいてはその取り替えのための介入回数を減らす濾過カートリッジを提供することである。 One of the main needs for this type of filtration unit is to maintain a high filtration capacity over time, i.e. a filter cartridge that can guarantee a high useful life and thus reduce the number of interventions for its replacement. Is to provide.
濾過ユニットの入口と連通する第1のチャンバ内に配設された、最も粗い固体粒子を分離するための遠心分離システムが組み合わされた濾過膜を有する濾過ユニットが、この必要性を満たすことを企図して提案されてきた。 A filtration unit having a filtration membrane combined with a centrifuge system for separating the coarsest solid particles disposed in a first chamber in communication with the inlet of the filtration unit is intended to meet this need. Has been proposed.
特許文献1は、たとえば、その外側ケーシングが内部環境を画定する空気フィルタを開示しており、その中には、このような環境を、濾過される空気用の入口に連通する第1のチャンバと、濾過された空気の出口に連結する第2のチャンバとに分割するように位置決めされた、略トロイダル状の濾過膜が挿入されている。ケーシングの上側壁には、デフレクタのフィンが設けられた穴が形成されており、このような穴が、空気の入口を画定している。フィンは、特に、ケーシング内における空気に螺旋運動を付与する。 U.S. Pat. No. 6,057,051 discloses, for example, an air filter whose outer casing defines an internal environment, in which the first chamber communicates with an inlet for air to be filtered. A substantially toroidal filtration membrane, which is positioned to divide into a second chamber connected to the outlet of the filtered air, is inserted. The upper wall of the casing is formed with a hole provided with a fin of the deflector, and such hole defines an air inlet. The fins in particular impart a spiral motion to the air in the casing.
さらに、ケーシングの内壁は、ケーシングの第1のチャンバ内の空気に付与されたウィンドミル運動を強めるために、ケーシングの長手方向の延伸の全体にわたって延在する1つまたは複数のプロペラを有している。 Furthermore, the inner wall of the casing has one or more propellers that extend throughout the longitudinal extension of the casing to enhance the windmill motion imparted to the air in the first chamber of the casing. .
フィンによって、および、プロペラによって付与されたウィンドミル運動は、第1のチャンバ内に入った空気から固体不純物の最も重い画分(fraction)が、濾過膜を横断する前に事前に分離されることを可能にし、このような粒子が、あまりに早く濾過膜を目詰まりさせてしまうことを防止する。次いで、ケーシングの底部の近傍に、空気に付与された遠心作用に起因して濾過膜の上流のチャンバ内で分離された固体不純物を吐出するための、ファンを有する穴が設けられている。 The windmill motion imparted by the fins and by the propellers ensures that the heaviest fraction of solid impurities from the air entering the first chamber is pre-separated before traversing the filtration membrane. And prevent such particles from clogging the filtration membrane too quickly. Next, a hole having a fan is provided in the vicinity of the bottom of the casing for discharging solid impurities separated in the chamber upstream of the filtration membrane due to the centrifugal action imparted to the air.
この技術的解決手段は、濾過カートリッジの寿命を延ばすものの、高空気流量で使用された場合、プロペラに堆積する大量の固体不純物を収納するために、濾過膜の寸法(外径、内径、高さ)、ならびに第1のチャンバの寸法およびプロペラの高さの大幅な増大を必要とし、すなわち、このことが全て、濾過ユニットの大きな全体寸法と、濾過が施される空気内に存在する不純物の固体画分を事前に分離する効率の低下とを招いてしまうという事実に存する欠点を露呈する。 Although this technical solution extends the life of the filtration cartridge, the dimensions of the filtration membrane (outer diameter, inner diameter, height) are used to accommodate large amounts of solid impurities that accumulate on the propeller when used at high air flow rates. ), And a significant increase in the dimensions of the first chamber and the height of the propeller, i.e. all this is due to the large overall dimensions of the filtration unit and the solids of impurities present in the air to be filtered. It exposes the disadvantage of the fact that it leads to a reduction in the efficiency of separating the fractions in advance.
さらに、周知のタイプの遠心プレ濾過作用を用いる濾過ユニットに関するさらなる欠点は、ケーシングの形状および寸法が、所望の遠心効果の制約を受け、したがって、外側ケーシングが常に、実質的に円筒形状となり、大きな空気流量を濾過する必要性が万一生じた場合、外側ケーシングが、かなりの全体寸法を有することになってしまうという事実に存する。 Furthermore, a further drawback with filtration units using known types of centrifugal prefiltration action is that the casing shape and dimensions are limited by the desired centrifugal effect, so that the outer casing is always substantially cylindrical and large. In the unlikely event that there is a need to filter the air flow rate, the outer casing will have a substantial overall dimension.
したがって、このことは、濾過ユニットのケーシングが、車両のエンジン・コンパートメント内の全体寸法に関する必要性に起因して複雑な構成を有さなければならないか、または、サイズの小さいことが必要とされる自動車産業の用途において、このようなタイプの濾過ユニットが、ほとんど使用されないということを示唆する。 This therefore requires that the casing of the filtration unit must have a complex configuration due to the need for overall dimensions in the vehicle's engine compartment or be small in size. This suggests that this type of filtration unit is rarely used in automotive industry applications.
本発明の目的は、簡潔で合理的かつ安価な手段によって、先行技術の上述の欠点を克服することである。
これらの目的は、独立請求項に記載された本発明の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の好ましい、および/または、特に有利な実施態様の概略を述べている。
The object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art by simple, rational and inexpensive means.
These objects are achieved by the features of the invention as described in the independent claims. The dependent claims outline preferred and / or particularly advantageous embodiments of the invention.
具体的には、本発明は、少なくとも1つの濾過膜を備えるとともに、入口から出口に向かって流れる流体を濾過するように前記入口及び前記出口が設けられた外側ケーシング内に収容され、前記濾過膜が少なくとも部分的に巻かれるように固定された少なくとも1つの筒状体を備え、該筒状体が、該筒状体の内壁から螺旋状に延びる少なくとも1つのフィンを備えた濾過カートリッジを提供する。 Specifically, the present invention includes at least one filtration membrane and is housed in an outer casing provided with the inlet and the outlet so as to filter a fluid flowing from the inlet toward the outlet, and the filtration membrane. Provides a filtration cartridge comprising at least one tubular body secured to be at least partially wound, the tubular body comprising at least one fin extending spirally from an inner wall of the tubular body .
この手段により、濾過カートリッジの濾過能力は、濾過カートリッジが挿入される濾過ユニットのケーシングの寸法および形状から独立したものになる。 By this means, the filtration capacity of the filtration cartridge becomes independent of the size and shape of the casing of the filtration unit into which the filtration cartridge is inserted.
さらに、本発明の一態様は、前記筒状体の内径と前記濾過膜の外径との間の差に略等しい高さがフィンに設けられることを提供する。
したがって、フィンの高さは、濾過カートリッジを横断する空気流量の関数として、固体微粒子の収集を最適化するように寸法決めされ得る。
Furthermore, one aspect of the present invention provides that the fin is provided with a height that is substantially equal to the difference between the inner diameter of the cylindrical body and the outer diameter of the filtration membrane.
Thus, the fin height can be dimensioned to optimize the collection of solid particulates as a function of air flow across the filtration cartridge.
本発明の一態様は、前記筒状体の長手軸線に沿って可変のピッチがフィンに設けられることを提供する。
この手段は、空気が濾過膜を横断する前に、空気の経路および速度を最適化することを可能にし、それによって、濾過が施されるべき空気から粗い固体部分を分離することを促進する。
One aspect of the present invention provides that a variable pitch is provided in the fin along the longitudinal axis of the cylindrical body.
This means allows the air path and velocity to be optimized before the air crosses the filtration membrane, thereby facilitating the separation of the coarse solid portion from the air to be filtered.
本発明のさらに別の態様は、閉鎖端および開放対向端が前記濾過膜に設けられることを提供する。
有利には、前記筒状体が、前記濾過膜内の環境を外部環境から隔てるように、前記濾過膜の前記開放端に固定される少なくとも1つの環状当接部を備える。
この手段は、粗い固体微粒子を効率よく遠心分離すること、および、濾過膜を経由して効率よく濾過することを保証する、空気用の強制通路を設けることを可能にする。
Yet another aspect of the present invention provides that the filtration membrane is provided with a closed end and an open opposing end.
Advantageously, the tubular body comprises at least one annular abutment fixed to the open end of the filtration membrane so as to separate the environment in the filtration membrane from the external environment.
This measure makes it possible to efficiently centrifuge coarse solid particulates and to provide a forced passage for air that ensures efficient filtration through the filter membrane.
本発明のさらなる態様は、前記筒状要素が、その側壁に少なくとも1つの吐出間隙を備えることを提供する。
この手段は、筒状体のフィンからの遠心作用に起因して、筒状体の外側に、分離された固体微粒子を吐出することを可能にする。
A further aspect of the invention provides that the tubular element comprises at least one discharge gap on its side wall.
This means makes it possible to discharge the separated solid fine particles to the outside of the cylindrical body due to the centrifugal action from the fins of the cylindrical body.
さらに、本発明の一態様は、濾過カートリッジが、複数の濾過膜と、複数の筒状体と、を備え、前記濾過膜および前記筒状体のそれぞれが、前記支持要素に形成されたそれぞれの穴の位置において前記支持要素に関連付けられることを提供する。 Further, according to one aspect of the present invention, the filtration cartridge includes a plurality of filtration membranes and a plurality of cylindrical bodies, and each of the filtration membrane and the cylindrical body is formed on the support element. It is provided that the hole is associated with the support element.
この手段により、流れる空気が平行に横断するように配設されたいくつかの濾過膜を備えた濾過カートリッジは、同じ濾過材料を使用するものと考えると、空気が通過可能な濾過面を、ひいては懸濁状態の固体粒子が堆積し得る濾過面を大幅に増大させ、それ故に、濾過カートリッジ種の寿命がさらに延びることとなる。 By this means, a filtration cartridge with several filtration membranes arranged so that the flowing air crosses in parallel uses the same filtration material. Significantly increases the filtration surface on which suspended solid particles can be deposited, thus further extending the life of the filter cartridge species.
さらに、濾過カートリッジの全体寸法は、その反対に、濾過が施される多くの空気流の使用に関係なく、制限されてもよい。 Furthermore, the overall dimensions of the filtration cartridge may, on the contrary, be limited regardless of the use of many air streams to be filtered.
本発明のさらなる態様は、少なくとも1つの入口および出口が設けられた外側ケーシングと、前記入口(11)から前記出口(12)に向けて流れる流体を濾過するように、前記ケーシング内に収容される上記の濾過カートリッジとを備えた濾過ユニットを提供する。
濾過膜は、入口に連通する第1の容積と、出口に連通する第2の容積とにケーシングの内容積を分割する。
A further aspect of the invention is housed in the casing to filter the fluid flowing from the inlet (11) towards the outlet (12), with an outer casing provided with at least one inlet and outlet. A filtration unit comprising the above filtration cartridge is provided.
The filtration membrane divides the inner volume of the casing into a first volume communicating with the inlet and a second volume communicating with the outlet.
本発明のさらなる特徴および利点は、非限定的な例として提示される以下の説明を添付の図面に例示された図を参照して読むことにより明らかになるであろう。 Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description, given by way of non-limiting example, with reference to the figures illustrated in the accompanying drawings.
図1は、空気流から、可能性として懸濁状態で存在する固体粒子を除いて浄化する濾過ユニット1を示している。より具体的には、濾過ユニット1は、エンジンの燃焼チャンバ内に供給される燃焼持続用の空気を濾過するように、内燃機関の吸気管路に沿って位置決めされることが意図されている。 FIG. 1 shows a filtration unit 1 that purifies the air stream by removing solid particles, possibly present in suspension. More specifically, the filtration unit 1 is intended to be positioned along the intake line of the internal combustion engine so as to filter the combustion sustaining air supplied into the combustion chamber of the engine.
濾過ユニット1は、プラスチック材料で全体的に形成されて提供され得る、慣例的には濾過ボックスと呼ばれる外側ケーシング10を備えている。外側ケーシング10は、内容積の境界を定めており、外側ケーシング10には、濾過される空気用の入口11と、濾過された空気用の出口12とが設けられ、その両方が、上述の内容積と連通している。出口12が、通常、吸気マニホールドを経由してエンジン燃焼チャンバと連通した状態を維持する一方、入口11は、外部環境と連通した状態を維持することが意図されている。
The filtration unit 1 comprises an
外側ケーシング10は、全体的に多面体形状であり、この場合、長手軸線Aに沿って延伸する多面体である。
この場合、外側ケーシング10は、底部130(図1では右側)に、長手軸線Aに対して略平行な中心軸線を有するとともに、入口11を形成する管路131が設けられた略飲用グラス形状の第1の本体13を備えている。
The
In this case, the
第1の本体13の上部は、第1の本体の側壁と略直交する面を形成する折り曲げられた端部132を備えている。
さらに、外側ケーシング10は、同様に、底部140(図1では左側)に、長手軸線Aに対して略平行な中心軸線を有するとともに、出口12を形成する管路141が設けられた略飲用グラス形状の第2の本体14を備えている。
The upper portion of the first
Further, the
第2の本体14の上部は、第1の本体の側壁と略直交する面を形成する折り曲げられた端部142を備えている。
The upper portion of the
第2の本体14の端部142は、外側ケーシング10を実質的に気密封止するために、第1の本体13の端部132に対面している。外側ケーシング10は、略四辺形(この例では正方形の形状)の横断面を有するが、断面がこれと異なる形状に成形されてもよいことは排除され得ず、組み立ての必要性に応じて異なる形状に成形され得るそれぞれの本体において、管路132および142の配設にも同じことが当てはまる。
The
濾過ユニット1は、その全体が2で示されるとともにケーシング10内に取り付けられる濾過カートリッジを備えている。
The filtration unit 1 is provided with a filtration cartridge, indicated generally at 2 and mounted in the
図2〜図4に例示されるように、濾過カートリッジ2は、この場合、五点形を形成するように配設された複数の貫通口21、5が設けられた略平坦な支持フランジ20を備えている。
濾過カートリッジ2は、略円筒の複数の筒状体30をさらに備えている。
As illustrated in FIGS. 2 to 4, the filtration cartridge 2 includes a substantially
The filtration cartridge 2 further includes a plurality of
筒状体30の各々の第1の端部31は、各貫通口において、この貫通口に対して同軸で、支持フランジ20に取り付けられている。平面視で外側ケーシング10の断面と対をなす形状を有する支持フランジ20は、たとえば好適な密封ガスケットを介して第1の本体13の端部132と第2の本体14の端部142との間でクランプ把持されることによって、筒状体30が、第1の本体13の内部に、すなわち、入口11に対向して収容されている。
Each
図示された実施形態において、各筒状体30は、たとえば、糊付けまたは任意の他の等価な手段によって、支持板20に一体的に固定されているが、筒状体30が、たとえば、当該技術の当業者に知られているスナップ結合または差込み結合手段によって、支持板2に取り外し可能に取り付けられてもよいことは、排除され得ない。
In the illustrated embodiment, each
各筒状体30の第1の端部31には、筒状体の直径よりも小さく、かつ、貫通口21の直径に略等しい内径を有する環状当接部310があり、その外側面は、筒状体30と支持フランジとの間における実質的な密封連結のために、貫通口21の輪郭を実質的に形成する支持フランジ20に載置することを意図している。
The
図示された好ましい実施形態において、各筒状体30は、第1の端部31から第2の端部33まで、筒状体30の長手方向の伸張の全体にわたって延在する、螺旋伸張(helical development)を有する少なくとも1つのフィン32を備え、それは、筒状体30の内壁から生じている。
In the preferred embodiment shown, each
しかし、フィン32が、筒状体30の長手方向の伸張の限られた部分にわたって、たとえば、第2の端部33の近位の部分にわたって延在することは排除されない。フィン32が伸張する部分の長さは、たとえば、濾過ユニット1において問題となる流量、利用可能な空気の通路の断面および所望の性能(フィン32によって生じる圧力降下、フィンによって空気から除去される固体粒子の堆積等)に応じて、寸法決めされる。
フィン32は、筒状体の内側径と貫通口21の直径との間の差に最大でも等しい高さ(その頂部から、筒状体30の内壁までの距離)を有している。
However, it is not excluded that the
The
さらに、フィン32は、筒状体30の長手軸線に沿って可変のピッチを有しており、たとえば、フィン32は、第2の端部33から第1の端部31に向かって連続的に減少するピッチを有している。
さらに、筒状体30には、螺旋のフィン32が設けられてもよい(例示された例は、図2において観察可能な、90°だけ互いに角度的に間隔を空けて配置された箇所から開始する4個のフィン32を有している)ことは、排除され得ない。
Further, the
In addition, the
さらに、各筒状体30は、筒状体30の側壁に設けられるとともに、第1の端部31において得られる少なくとも1つの吐出間隙34を備えている。
濾過カートリッジ2は、この例では5つの、筒状の複数の濾過膜40をさらに備えており、各々が、たとえば、遮蔽板を介して、または、濾過膜40を押圧することによる閉鎖端41と、貫通口21のうちの1つにおいて支持フランジ2に対向する反対側の開放端42とを有している。
Further, each
In this example, the filtration cartridge 2 further includes a plurality of
実際には、各濾過膜40は、筒状体30内に同軸で固定されることによって、その開放端42は、環状当接部310の内面に接触するように動かされる。
実際には、各濾過膜40は、筒状体30内に完全に固定されることによって、フィン32は、濾過膜の外側側面に接触している。
Actually, each
Actually, each of the
図示された第1の実施形態において、各濾過膜40は、たとえば開放端42を当接部要素32に糊付けすることによって固定されている。第2の代替的実施形態においては、各濾過膜40は、開放端42において、この部門において公知の、環状当接部310に形成された対応する結合手段で結合解除される密封結合手段が設けられた環状板を備えている。
In the illustrated first embodiment, each
図示された好ましい実施形態において、各筒状体30は、各濾過膜40の長手方向の伸張に対して実質的により小さい長手方向の伸張を有しているため、濾過膜40の閉鎖端41は、筒状体に対して外部に突出している。
In the preferred embodiment shown, each
しかし、筒状体30が、それぞれの濾過膜40の長さよりも長いかもしくは等しい長さを有してもよいこと、および、濾過カートリッジ2の濾過膜40に加えて筒状体30が、互いを基準にして異なる長さおよび/または寸法を有してもよいことは、排除されない。
However, the
好ましくは、各濾過膜40は、相互に撚り合わされた繊維で形成された不織布材料から得られ、この不織布材料は、メルト・ブロー処理によって、および、ポリマー・タイプの繊維、たとえば、ポリプロピレンで作製された繊維を使用することによって提供されてもよく、濾過膜40は、代替的に、セルロース、および/または、ポリマー材料、および/または、繊維ガラスで作製された繊維を用いた不織布で形成された、プリーツ膜のタイプのものであってもよい。
Preferably, each
上で概略を述べた説明に照らして、濾過ユニット10は、以下のように作用する。
ケーシング10の入口11から出口12に向かって流れる空気の全ては、各濾過膜40と各筒状体30との間に形成された隙間内に軸方向に入るように仕向けられ、そこでフィン31に起因して、ウィンドミル状の回転運動を与えられる。
In light of the description outlined above, the
All of the air flowing from the
空気中に懸濁された固体粒子は、遠心力に起因して空気から分離されて、フィン31によって収集され、吐出間隙34に向けて搬送され、この吐出間隙34から、たとえば第1の本体13の下側壁にかかる重力に起因して落下する。
The solid particles suspended in the air are separated from the air due to the centrifugal force, collected by the
このようにして、最も粗い固体粒子が事前に分離された空気は、濾過膜40を通過するように仕向けられ(外部から内部に向けて濾過膜40を横断し)、これにより、所望の程度までの空気の濾過が完了し、この空気は、貫通口21を経由して第1の本体13から第2の本体14を通り、最後に出口12を経由して、外側ケーシング10から退出する。
In this way, the air from which the coarsest solid particles have been previously separated is directed to pass through the filtration membrane 40 (crossing the
このように想起された本発明に対し、本発明の概念の内に全てが収まる多数の改良および変形を施すことが可能である。
さらに、全ての詳細は、他の技術的に等価な要素で置き換えることが可能である。
実際には、使用された材料に加え、揺れおよびそれに付随する寸法は、以下の特許請求の範囲の保護の範囲から逸脱することなく、必要性に応じて変更されてもよい。
Many improvements and modifications can be made to the invention thus conceived, all within the concept of the invention.
Moreover, all details can be replaced by other technically equivalent elements.
Indeed, in addition to the materials used, the swings and associated dimensions may be varied as needed without departing from the scope of protection of the following claims.
Claims (10)
少なくとも1つの濾過膜(40)を備えるとともに、前記入口(11)から前記出口(12)に向かって流れる流体を濾過するように前記外側ケーシング(10)内に収容された濾過カートリッジ(2)と、を備え、
前記濾過カートリッジ(2)が、前記濾過膜(40)が少なくとも部分的に巻かれるように固定された少なくとも1つの筒状体(30)を備え、
該筒状体(30)が、該筒状体(30)の内壁から螺旋状に延びる少なくとも1つのフィン(32)と、その側壁に少なくとも1つの吐出間隙(34)と、を備えた濾過ユニット(1)。 An outer casing (10) provided with at least one inlet (11) and one outlet (12);
A filtration cartridge (2) comprising at least one filtration membrane (40) and housed in the outer casing ( 10 ) so as to filter fluid flowing from the inlet (11) toward the outlet (12); With
The filtration cartridge (2) comprises at least one tubular body (30) fixed so that the filtration membrane (40) is at least partially wound;
The tubular unit (30) includes at least one fin (32) spirally extending from the inner wall of the tubular body (30), and at least one discharge gap (34) on the side wall thereof. (1).
前記濾過膜および前記筒状体のそれぞれが、前記支持要素に形成されたそれぞれの穴の位置において前記支持要素に取り付けられている請求項7に記載の濾過ユニット(1)。 A plurality of filtration membranes, and a plurality of cylindrical bodies,
The filtration unit (1) according to claim 7 , wherein each of the filtration membrane and the cylindrical body is attached to the support element at a position of each hole formed in the support element.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200099454A (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 가부시키가이샤 리테라 | Method of manufacturing casing for filtering module, and casing for filtering module |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107208580B (en) * | 2014-12-10 | 2019-05-10 | Ufi过滤股份公司 | Filter set for the air leading to the intake air intake of the internal combustion engine |
| EP3323492A1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-05-23 | Mann + Hummel Gmbh | Filter and cyclonic filter system |
| CN108147367B (en) * | 2017-12-29 | 2021-10-01 | 合肥雅美娜环境医疗设备有限公司 | Medical oxygen concentrator |
| CN108479204B (en) * | 2018-04-28 | 2024-05-07 | 浙江洁宇环保装备科技有限公司 | Bag type dust collector with filter bag monitoring function |
| WO2020046603A1 (en) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | Sierra Nevada Corporation | Low-gravity water capture device with water stabilization |
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| EP3891448A1 (en) | 2018-12-03 | 2021-10-13 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
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| US11686515B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-06-27 | Carrier Corporation | Membrane purge system |
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| IT202100021452A1 (en) * | 2021-08-06 | 2023-02-06 | Ufi Innovation Ct Srl | AIR FILTRATION ASSEMBLY |
| CN115069054B (en) * | 2022-08-05 | 2023-10-03 | 安徽省亚邦工程科技有限公司 | Energy-saving environment-friendly leakage-free efficient dust removal device and dust removal method thereof |
| WO2024156362A1 (en) * | 2023-01-27 | 2024-08-02 | Mann+Hummel Life Sciences & Environment Holding Singapore Pte. Ltd. | An adapter element, a filter cartridge, an air filter device, a method for replacing a filter cartridge of an air filter device by another filter cartridge |
| WO2025169034A1 (en) * | 2024-02-09 | 2025-08-14 | Ufi Filters S.P.A. | Air filtration assembly |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3402529A (en) * | 1965-10-06 | 1968-09-24 | White Sales Corp Graham | Air filter assembly |
| US3768660A (en) * | 1972-02-14 | 1973-10-30 | Raypak Inc | Reverse osmosis cell with turbulator means |
| JPS5416859Y2 (en) * | 1974-12-21 | 1979-06-30 | ||
| US4303423A (en) | 1978-02-03 | 1981-12-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Engine air cleaner |
| US4964898A (en) * | 1989-04-03 | 1990-10-23 | Vividstar International Inc. | Dryer separater |
| JP2512530Y2 (en) * | 1992-07-10 | 1996-10-02 | 日本ドナルドソン株式会社 | Casing of cylindrical air cleaner |
| JP2592393B2 (en) * | 1993-04-02 | 1997-03-19 | 株式会社愛知セラミック工業所 | Fluid processor |
| US5320652A (en) * | 1993-07-12 | 1994-06-14 | Combustion Engineering, Inc. | Steam separating apparatus |
| US6958083B1 (en) * | 2004-01-15 | 2005-10-25 | Fleetguard, Inc. | Air cleaner with reduced restriction precleaner |
| WO2007051209A2 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Dual Vortex Microfiltration, Llc | System and method of fluid filtration utilizing cross-flow currents |
| JP5253975B2 (en) * | 2008-11-14 | 2013-07-31 | 株式会社テイエルブイ | Steam separator |
| JP5561996B2 (en) * | 2009-10-15 | 2014-07-30 | 株式会社テイエルブイ | Gas-liquid separator |
-
2011
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-
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200099454A (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 가부시키가이샤 리테라 | Method of manufacturing casing for filtering module, and casing for filtering module |
| KR102234959B1 (en) * | 2019-02-14 | 2021-04-01 | 가부시키가이샤 리테라 | Method of manufacturing casing for filtering module, and casing for filtering module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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